「如虚如实说」| 科学家属于整个世界

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科学家有国界？

科学无国界？

科学家属于整个世界？

哈伯说：和平时期科学家属于世界

战争时期科学家属于他的国家。

During peace time a scientist belongs to the world,

during war time, he belongs to his country.

将人类从饥饿中解救出来

在人类征服饥饿的里程中，第一个做出巨大贡献的人是弗里茨·哈伯。他从空气中制造出氨，使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的局面。

自然界的氮循环

氮一直是粮食生产的瓶颈

我们知道生物的主要组成元素是碳（C）、氢（H）、氮（N）和氧（O），简称CHNO。碳是地球上最丰富的元素之一，约占地球总重量的0.5 ~ 5%；土壤中有许多碳，在空气中也有碳（以二氧化碳CO₂­­形式存在）。植物可以从土壤中获得碳。水（H₂O）是由氢和氧组成的。植物从水中可以获得足够的氢和氧。此外，空气中也有氧（约占20%）。氮比较特别，它是空气的主要成分（约78%），但却很难被分解出来。因此数千年来人们都依赖天然氮肥作为肥料。所谓天然氮肥即农家肥，主要是人类和家畜的排泄物，沤烂的植物茎秆等。农家肥收集不易，施用也不易。所以，氮一直是粮食生产的瓶颈。

弗里茨·哈伯

Fritz Haber 1868-1934

哈伯出生于德国布雷斯劳（Breslau）市（现为波兰的弗罗茨瓦夫（Wrocław）市）的一个犹太人家庭。他的父亲是一位精通染料及药物的富商。不幸的是他出生后才3个月，他的母亲就病逝了。但他的继母一直待他很好。1889年哈伯获得博士学位。接着他又游学了几年，最后在卡尔斯鲁厄大学（Karlsruhe University）找到了一份教职并开始专注于电化学的研究。

氨水生产技术

氨水是生产氮肥的主要原料

1909年哈伯发明了从空气中捕获氮的技术。他把空气与富含氢的天然气按1：3的比例装入一个密封的容器中，加热到400~450 ℃并加压到200大气压，在铁的催化作用下，氮与氢就结合成为氨水（Ammonia）。这一技术的关键是加压，而在当时加压到100个大气压已经是技术极限。谁也没有想到高温和高压以及催化是合成氨水的关键。接着，哈伯与卡尔·博施（Carl Bosch，1874-1940）合作把这个技术工业化，到了1913年，博施的巴斯夫公司（Badische Anilin und Soda Fabrik，BASF）已经能够日产氮肥30吨。这一发明使得廉价的氮肥触手可得，世界的粮食生产从此飞速发展。

哈伯-博施的氨水生产技术图解

毒气弹

氨水能合成硝酸

硝酸是生产炸药的主要原料

哈伯（左起第二人）生产的毒气弹

氨水不但是生产氮肥的主要原料，而且还是合成硝酸（Nitric acid）的主要原料，而硝酸又是生产炸药的主要原料。1914年，第一次世界大战爆发，哈伯担任德国军方化学武器部主任。他组织了一个数百人的工厂，不但生产了大量的硝酸炸药，而且生产了大量的毒气弹（Chlorine）。这些武器杀死了至少上百万人。

克拉拉·伊梅瓦尔博士 （Dr.Clara Immerwahr,1870 -1915）

哈伯的妻子克拉拉·伊梅瓦尔博士是德国第一位获得博士学位的女性。两人于1901年成亲，育有一子。伊梅瓦尔一直任劳任怨地协助哈伯的研究工作，但她坚决反对哈伯去做化学武器。最后她以死明志，1915年在家中自杀身亡。

哈伯获得诺贝尔奖

哈伯的诺贝尔奖

1918年第一次世界大战结束。同年，哈伯因发明人工合成氮肥获得了诺贝尔奖。当时人们议论纷纷，认为他制造杀人武器，不应得奖。1920年，哈伯还想从海水中提炼黄金，以偿还德国在第一次世界大战中欠下的巨额债务，却没有成功。1930年，德国纳粹上台，要清除犹太人。哈伯原以为自己在第一次世界大战中曾为帝国立下了汗马功劳，而且也已经改信了基督教，可以安然无恙。然而，他还是被纳粹贴上了“犹太人哈伯（Jew Haber）”的标签。1933年，他辞去了研究所所长的工作，离开了德国。1934年，他因心脏病发作在瑞士逝世。

1953年，他曾经工作过的研究所改名为哈伯研究所。千秋功罪，斯人不朽。

科学家属于世界吗？

科学肯定是属于整个世界的。

撰稿 | 杜如虚

编辑 | 慕橙